(57)【要約】    【課題】  光軸の倒れや光軸ずれに起因する光学性能の悪化を防止することができる対物レンズを提供する。    【解決手段】  外筒１４の内周面と外筒１４内に挿入されるレンズ保持枠６の外周面との間に周方向へ転動可能に複数の鋼球９を配置するとともに、複数の鋼球９に対して光軸Ｌ方向に所定間隔離して、外筒１４の内周面とレンズ保持枠６の外周面との間に周方向へ転動可能に複数の鋼球１０を配置した。【選択図】      図１
2006189617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、
この外筒内に挿入され、レンズを保持する内筒と、
前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に周方向へ転動可能に配置された複数の第１転動子と、
前記複数の第１転動子に対して光軸方向に所定間隔離して前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に周方向へ転動可能に配置された複数の第２転動子と
を備えていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記内筒が内筒本体とこの本体の一端部に螺合されたナットとを有し、前記第１又は第２転動子が前記内筒本体と前記ナットとの間に形成される支持溝に支持されていることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記支持溝がＶ溝であることを特徴とする請求項２記載の対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は対物レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡の対物レンズは外筒とこの外筒内に挿入される内筒とを備えている。内筒はレンズを保持するホルダである。
【０００３】
内筒を外筒内に挿入するためには外筒の内周面と内筒の外周面との間に隙間が必要である。
【０００４】
この隙間はガタを招き、対物レンズの光学性能を悪化させる。
【０００５】
特開２０００−３３８４１１号公報には、外筒と内筒との間に板ばねを設け、この板ばねで内筒を外筒の内周面に付勢して内筒のガタを防止する構造が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３３８４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の公報に開示された構造によれば、内筒のガタを防止することはできるが、板ばねは光軸方向の1ヶ所に配置されているだけであるから、外筒の中心軸に対して内筒の中心軸が傾いたり、ずれたりする。そのため、光軸の倒れや光軸ずれに起因する収差が発生し、光学像の周辺部にボケ（色のにじみ等）が生じる。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は光軸の倒れや光軸ずれに起因する光学性能の悪化を防止することができる対物レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、外筒と、この外筒内に挿入され、レンズを保持する内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に周方向へ転動可能に配置された複数の第１転動子と、前記複数の第１転動子に対して光軸方向に所定間隔離して前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に周方向へ転動可能に配置された複数の第２転動子とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の対物レンズにおいて、前記内筒が内筒本体とこの本体の一端部に螺合されたナットとを有し、前記第１又は第２転動子が前記内筒本体と前記ナットとの間に形成される支持溝に支持されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の対物レンズにおいて、前記支持溝がＶ溝であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の対物レンズによれば、光軸の倒れや光軸ずれに起因する光学性能の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はこの発明の第１実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図である。
【００１４】
この対物レンズは、レンズ１，２，３，４と、レンズ１を保持するレンズ保持枠５と、レンズ２を保持するレンズ保持枠（内筒）６と、レンズ３，４を保持するレンズ保持枠７と、レンズ保持枠５，６，７を直列に収容する筐体（外筒）１４とを備える。
【００１５】
レンズ保持枠５の外周面にはおねじ５ａが形成され、おねじ５ａには筐体１４の前端部内周面に形成されためねじ１４ａが螺合している。
【００１６】
レンズ保持枠６は筐体１４内に摺動可能に収容されている。レンズ保持枠６はレンズ保持枠本体（内筒本体）６Ａとナット８，１１とを有する。ナット８，１１のめねじ８ａ，１１ａがレンズ保持枠本体６Ａの両端部に形成されたおねじ６ａ，６ｂにそれぞれ螺合している。
【００１７】
レンズ保持枠本体６Ａとナット８との間には周方向へ転動可能に鋼球（第１転動子）９を支持する断面Ｖ字形の支持溝９ａが形成されている。レンズ保持枠本体６Ａのおねじ６ａに対するナット８の締込み量を変えることによって支持溝９ａの幅が調節される。
【００１８】
また、レンズ保持枠本体６Ａとナット１１との間には周方向へ転動可能に鋼球（第２転動子）１０を支持する断面Ｖ字形の支持溝１０ａが形成されている。レンズ保持枠本体６Ａのおねじ６ｂに対するナット１１の締込み量を変えることによって支持溝１０ａの幅が調節される。
【００１９】
なお、鋼球９，１０の直径は１ｍｍ程度である。
【００２０】
また、支持溝９ａと支持溝１０ａとの光軸Ｌ方向の間隔は後述するカム環１７の外径の１／２以上である。
【００２１】
筐体１４の後端部内周面にはめねじ１４ｂが形成され、めねじ１４ｂには絞り押え環１３の外周面に形成されたおねじ１３ａが螺合している。絞り押え環１３によってレンズ保持枠７の胴付き面７ａが筐体１４のフランジ部１４ｃに押し付けられている。
【００２２】
また、筐体１４の後端部外周面には顕微鏡本体（図示せず）に固定するための対物レンズ取付ねじ１４ｄが形成されている。
【００２３】
筐体１４の中間部には小判状の穴１４ｅが形成され、この穴１４ｅを介してレンズ保持枠６の中間部に形成されたねじ穴にカム軸ねじ１５が螺合している。
【００２４】
カム軸ねじ１５の頭部１５ａは円筒コロ１６を介してカム環１７に転がり接触する。カム環１７は光軸Ｌ周りへ回転可能であり、その外周面には指示環１８が取り付けられている。
【００２５】
筐体１４の外周面には目盛り環１９が指示環１８に隣接するように目盛り環固定ねじ２０によって固定されている。
【００２６】
レンズ保持枠６の後端と筐体１４のフランジ部１４ｃとの間には圧縮ばね１２が設けられている。この圧縮ばね１２によって円筒コロ１６がカム環１７のカム面に押し付けられている。
【００２７】
指示環１８を周方向へ回転させると、円筒コロ１６を介してカム軸ねじ１５がカム環１７のカム面に沿って相対的に動くので、レンズ保持枠６及びレンズ２が光軸Ｌ方向（図１の左右方向）へ移動する。
【００２８】
上記対物レンズは例えば以下の手順で組み付けられる。
【００２９】
まず、支持溝９ａ，１０ａの間隔を広げた状態でレンズ保持枠６を筐体１４に収容する。このとき、支持溝９ａ，１０ａに例えばオイルを予め塗っておく。
【００３０】
次に、支持溝１０ａの全周に亘って鋼球１０を入れる。このとき、鋼球１０はオイルの粘性によって支持溝１０ａ内に支持され、支持溝１０ａから脱落することはない。
【００３１】
その後、ナット１１を締め込む。
【００３２】
なお、ナット１１を締め込むことによって支持溝１０ａの幅が狭まり鋼球１０が外方（光軸Ｌから離れる方向）へ押され、鋼球１０が筐体１４の内周面に押し付けられるため、レンズ保持枠６は移動し難くなる。
【００３３】
次に、圧縮ばね１２を筐体１４に組み込む。
【００３４】
その後、支持溝９ａの全周に亘って鋼球９を入れる。このとき、鋼球９はオイルの粘性によって支持溝９ａ内に支持され、支持溝９ａから脱落することはない。
【００３５】
次に、ナット８を締め込む。
【００３６】
なお、ナット８を締め込むことによって支持溝９ａの幅が狭まり鋼球９が外方（光軸Ｌから離れる方向）へ押され、鋼球９が筐体１４の内周面に押し付けられるため、レンズ保持枠６は移動し難くなる。
【００３７】
カム環１７を組み付けた後、カム環１７を介してレンズ保持枠６にカム軸ねじ１５を螺合する。
【００３８】
次に、円筒コロ１６をカム軸ねじ１５の頭部１５ａに挿入する。
【００３９】
その後、指示環１８をビス（図示せず）によってカム環１７に固定する。
【００４０】
次に、目盛り環１９を目盛り環固定ねじ２０によって筐体１４に固定する。
【００４１】
その後、レンズ保持枠５を筐体１４に捩じ込む。
【００４２】
最後に、レンズ保持枠７を筐体１４に収容し、絞り押え環１３を締め込んでレンズ保持枠７を筐体１４に固定する。
【００４３】
この実施形態によれば、レンズ保持枠６の外周面に光軸Ｌ方向に所定間隔をおいて支持溝９ａ，１０ａが形成され、しかも支持溝９ａ，１０ａの全周に亘って鋼球９，１０が配置されているので、筐体１４の中心軸に対してレンズ保持枠６の中心軸が傾いたり、ずれたりすることはなく、筐体１４の中心軸とレンズ保持枠６の中心軸とが一致する。その結果、光軸の倒れや光軸ずれに起因する収差が発生せず、光学像の周辺部のボケを防止することができる。
【００４４】
また、ナット８，１１の締め込み量を変えることによって鋼球９、１０を光軸Ｌから離れる方向へ動かして筐体１４の内周面に押し付けることができるため、レンズ保持枠６のガタを確実に防止することができる。
【００４５】
図２はこの発明の第２実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
この実施形態はナット１０８と皿ばね１０６Ｄとを用いて支持溝１０９ａ，１１０ａのそれぞれの間隔を変えるようにした点で第１実施形態と相違する。
【００４７】
この対物レンズは、レンズ１，２，３，４と、レンズ１を保持するレンズ保持枠５と、レンズ２を保持するレンズ保持枠（内筒）１０６と、レンズ３，４を保持するレンズ保持枠７と、レンズ保持枠５，６，７を直列に収容する筐体１４とを備える。
【００４８】
レンズ保持枠１０６は筐体１４内に摺動可能に収容されている。レンズ保持枠１０６は、レンズ保持枠本体１０６Ａと、レンズ保持枠本体１０６Ａの一端部に形成されたおねじ１０６ａに螺合するめねじ１０８ａを有するナット１０８と、筐体１４及びレンズ保持枠本体１０６Ａの間に配置された環状部材１０６Ｂ、１０６Ｃと、環状部材１０６Ｂ及び環状部材１０６Ｃの間に配置された皿ばね１０６Ｄとを有する。
【００４９】
環状部材１０６Ｃには穴１０６Ｃ−１が形成され、この穴１０６Ｃ−１及び穴１４ｅを介してレンズ保持枠本体１０６Ａの中間部に形成されたねじ穴にカム軸ねじ１１５が螺合している。カム軸ねじ１１５の頭部１１５ａは円筒コロ１１６を介してカム環１７のカム面に転がり接触する。
【００５０】
レンズ保持枠本体１０６Ａの他端部と筐体１４のフランジ部１４ｃとの間には圧縮ばね１２が設けられている。この圧縮ばね１２によって円筒コロ１１６がカム環１７のカム面に押し付けられている。
【００５１】
環状部材１０６Ｂとナット１０８との間には周方向へ転動可能に鋼球９を支持する断面Ｖ字形の支持溝１０９ａが形成されている。
【００５２】
また、環状部材１０６Ｃとレンズ保持枠本体１０６Ａのフランジ部１０６ｂとの間には周方向へ転動可能に鋼球１０を支持する断面Ｖ字形の支持溝１１０ａが形成されている。
【００５３】
支持溝１０９ａと支持溝１１０ａとの光軸Ｌ方向の間隔はカム環１７の外径の１／２以上である。
【００５４】
おねじ１０６ａに対するナット１０８の締込み量を変えることによって支持溝１０９ａの幅及び支持溝１１０ａの幅が調節される。
【００５５】
ナット１０８を締め込むことによって支持溝１０９ａの幅が狭まり鋼球９が外方へ押され、鋼球９が筐体１４の内周面に押し付けられる。このとき、鋼球９によって環状部材１０６Ｂが押されて皿ばね１０６Ｄが圧縮される。皿ばね１０６Ｄの復元力によって環状部材１０６Ｃが図２の右方へ押され、支持溝１１０ａの幅が狭まり鋼球１０が外方へ押され、鋼球１０が筐体１４の内周面に押し付けられる。
【００５６】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５７】
図３はこの発明の第３実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図、図４はその部分拡大図、図５（ａ）はリテーナリングの断面を示す概念図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ矢視図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
この実施形態は断面Ｖ字形の支持溝９ａに代えてリテーナリング２００によって鋼球９を保持するようにした点で第１実施形態と相違する。
【００５９】
この対物レンズは、レンズ１，２，３，４と、レンズ１を保持するレンズ保持枠５と、レンズ２を保持するレンズ保持枠（内筒）２０６と、レンズ３，４を保持するレンズ保持枠７と、レンズ保持枠５，６，７を直列に収容する筐体１４とを備える。
【００６０】
レンズ保持枠２０６は筐体１４内に摺動可能に収容されている。レンズ保持枠２０６は、レンズ保持枠本体２０６Ａと、リテーナリング２００と、レンズ保持枠本体２０６Ａの一端部に形成されたおねじ２０６ａに螺合するめねじ２０８ａを有するナット２０８と、筐体１４及びレンズ保持枠本体２０６Ａの間に配置された環状部材２０６Ｂ、１０６Ｃと、環状部材２０６Ｂ及び環状部材１０６Ｃとの間に配置された皿ばね１０６Ｄとを有する。
【００６１】
リテーナリング２００は溝２０１内に配置されている。溝２０１はナット２０８と環状部材２０６Ｂとに跨って光軸Ｌ周りに形成された矩形断面の溝である。
【００６２】
リテーナリング２００には鋼球９を保持するための矩形の複数の穴２０２が等間隔で形成されている（図５（ｂ）参照）。穴２０２の一辺は鋼球９の直径より若干大きい。
【００６３】
鋼球９の一部はナット２０８と環状部材２０６Ｂとの間に形成される隙間２０９に入り込んでいる。
【００６４】
レンズ保持枠本体２０６Ａのおねじ２０６ａに対するナット２０８の締込み量を変えることによって隙間２０９の幅が調節される。
【００６５】
ナット２０８を締め込むことによって隙間２０９の幅が狭まり鋼球９が外方（光軸Ｌから離れる方向）へ押され、鋼球９が筐体１４の内周面に押し付けられる。このとき、鋼球９によって環状部材２０６Ｂが押されて皿ばね１０６Ｄが圧縮される。皿ばね１０６Ｄの復元力によって環状部材１０６Ｃが図２の右方へ押され、支持溝２１０ａの幅が狭まり鋼球１０が外方へ押され、鋼球１０が筐体１４の内周面に押し付けられる。
【００６６】
なお、レンズ保持枠本体２０６Ａは圧縮ばね１２によって図３の左方へ付勢されている。
【００６７】
また、穴２０２と支持溝２１０ａとの光軸Ｌ方向の間隔はカム環１７の外径の１／２以上である。
【００６８】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図である。
【図２】図２はこの発明の第２実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図である。
【図３】図３はこの発明の第３実施形態に係る対物レンズの断面を示す概念図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態に係る対物レンズの部分拡大図である。
【図５】図５（ａ）はリテーナリングの断面を示す概念図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ矢視図である。
【符号の説明】
【００７０】
６，１０６，２０６  レンズ保持枠（内筒）
６Ａ，１０６Ａ，２０６Ａ  レンズ保持枠本体（内筒本体）
８，１１，１０８，２０８  ナット
９  鋼球（第１転動子）
９ａ，１０ａ，１０９ａ，１１０ａ，２１０ａ  支持溝
１０  鋼球（第２転動子）
１４  筐体（外筒）
２０２  穴
２０９  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006189617.tif 000005
【図４】
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【図５】
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